WG ÊBNA BUDOWA KARPAT W STREFIE SIGMOIDY PRZEMYSKIEJ: INTERPRETACJA PROFILI SEJSMICZNYCH I OCENA PROGNOZ NAFTOWYCH

Transkrypt

1 365 GEOLOGIA 2008 Tom 34 Zeszyt WG ÊBNA BUDOWA KARPAT W STREFIE SIGMOIDY PRZEMYSKIEJ: INTERPRETACJA PROFILI SEJSMICZNYCH I OCENA PROGNOZ NAFTOWYCH Subsurface structure of the Carpathians in the zone of the Przemyœl Sigmoid: interpretation of seismic sections and assessment of hydrocarbon prospects Jan KUŒMIEREK 1 & Urszula BARAN 2 1 Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydzia³ Geologii, Geofizyki i Ochrony Œrodowiska, Katedra Surowców Energetycznych; al. Mickiewicza 30, Kraków; kusm@geolog.geol.agh.edu.pl 2 Polskie Górnictwo Naftowe i Gazownictwo S.A., Departament Poszukiwania Z³ó ; ul. Kasprzaka 2, Warszawa; urszula.baran@neostrada.pl Treœæ: Autorzy eksponuj¹ kilka nowych aspektów interpretacji wg³êbnej tektoniki pokryw fliszowo- -molasowych i ich autochtonicznego pod³o a w powi¹zaniu z ocen¹ perspektywicznoœci odkrycia z³ó wêglowodorów w strefie sigmoidy przemyskiej (SP). Oparte s¹ one na wynikach wierceñ i geologicznych interpretacji profili sejsmicznych, poddanych reprocessingowi, którego metodyka przedstawiona jest w odrêbnej publikacji. Wyniki interpretacji sk³aniaj¹ do pogl¹du, e pó³nocny zasiêg sedymentacji osadów fliszowych by³ ukoœny w stosunku do nasuniêæ pokryw jednostek grupy brze nej. W tym kontekœcie uznaæ mo na, e przed sedymentacj¹ molas buduj¹cych p³aszczowinê stebnick¹ utwory fliszowe wype³nia³y pod³u ne przeg³êbienia sk³onu platformy, a pozosta³e po erozji p³aty zosta- ³y odk³ute i nasuniête ³¹cznie z osadami miocenu. Przyjêcie tego rozwi¹zania koresponduje z pogl¹dami o wyklinowywaniu fa³dów wg³êbnych jednostki borys³awsko-pokuckiej wzd³u SP. W œwietle tych wyników i znikomego stopnia przeobra enia termicznego materii organicznej, perspektywy odkrycia z³ó wêglowodorów w NE czêœci Karpat polskich nie s¹ optymistyczne. Potencjalne pu³apki strukturalne zachowa³y siê jedynie w autochtonicznej serii mioceñskiej, pod uszczelniaj¹cym nadk³adem pokryw allochtonicznych. Odkrycie nowych z³ó gazowych w ich obrêbie uzale nione jest przede wszystkim od korzystnych cech zbiornikowych, szczególnie w strefach wyklinowywania siê horyzontów piaszczystych autochtonu na wyniesieniach pod³o a lub ich ekranowania powierzchniami nasuniêæ. S³owa kluczowe: Karpaty Zewnêtrzne, struktury wg³êbne, pokrywy molasowo-fliszowe, tektonika pod³o a, identyfikacja pu³apek z³o owych Abstract: The authors expose some new aspects of interpretation of the subsurface tectonics of flysch and molasse covers and their autochthonous basement in connection with assessment of prospects for hydrocarbon discoveries in the zone of the Przemyœl Sigmoid (PS). They are based on drilling results and geological interpretation of seismic sections which were reprocessed with application of a methodology presented in another publication. Interpretation results incline towards an opinion that the northern depositional extent of flysch sediments was oblique to overthrusts of the Marginal Group units. In this context, it can be accepted that before the deposition of the molasses that build up the Stebnik Nappe the flysch deposits had filled longitudinal depressions of the platform slope and the post-erosional patches had been detached and thrust together with Miocene sediments. Such a solution corresponds with views on pinching-out of deep-seated folds of the Boryslav-Pokutya Unit along PS. In the light of these results and insignificant thermal transformation of organic matter, prospects for hydrocarbon discoveries in the NE Polish Carpathians are not optimistic. Potential structural traps were preserved only in the autochthonous Miocene series overlain by the sealing overburden of the allochthonous covers. Discovery of new gas fields in the traps will depend mostly on favourable reservoir properties, particularly in zones of pinching-out of sandy horizons of the autochthonous series against the basement highs or in zones of their screening by thrust planes. Key words: Outer Carpathians, subsurface structures, flysch and molasse covers, basement tectonics, identification of reservoir traps

2 366 J. Kuœmierek & U. Baran WSTÊP Polsko-ukraiñska wspó³praca w zakresie realizacji projektu badawczego DWM/1818-1/2N 2005 obejmuje szerokie spektrum problemów zmierzaj¹cych do wypracowania nowych koncepcji poszukiwawczych, poprzez wielopoziomow¹ integracjê dotychczasowego stanu rozpoznania geologiczno-naftowego transgranicznej strefy Karpat Zewnêtrznych z wynikami modelowañ wydzielonych podsystemów naftowych (Capik et al. 2006). Podstawowe znaczenie dla zrekonstruowania modeli systemów naftowych karpackich jednostek strukturalno-facjalnych ma interpretacja ich wg³êbnej budowy geologicznej. Stan jej rozpoznania w miêdzyrzeczu Sanu i Stryja, tj. w obszarze objêtym projektem badawczym, jest bardzo nierównomierny. Najpe³niej udokumentowana profilami wierceñ i badaniami sejsmicznymi jest strefa sigmoidy przemyskiej (SP), co wi¹ e siê z poszukiwaniami produktywnych horyzontów mioceñskich pod nasuniêciem tektogenu karpackiego w trakcie rozwiercania pola gazowego Jaksmanice Przemyœl (m.in. G³owacki et al. 1966, Cisek & Czernicki 1988, Karnkowski 1993), a nastêpnie poszukiwaniami zachodniego przed³u enia fa³dów wg³êbnych roponoœnej jednostki borys³awsko-pokuckiej, rozwiniêtej w Karpatach ukraiñskich ( ytko 1965, Wdowiarz & Jucha 1969, 1981, Karnkowski 1991, 1995). Pomimo dobrego rozpoznania omawianej strefy istniej¹ nadal sporne pogl¹dy odnosz¹ce siê do: strukturalnej identyfikacji p³atów fliszowych nawierconych pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej, m.in. w aspekcie problemu kontynuacji jednostki borys³awsko-pokuckiej w Karpatach polskich, tektogenezy SP, a tak e oceny prognoz naftowych w tej strefie, co by³o równie geologicznym zadaniem przewidzianym do rozwi¹zania za pomoc¹ odwierconego w 2006 r. otworu badawczo-poszukiwawczego Huwniki-1 (do g³êbokoœci 5014 m). W publikacji przedstawiono nowe aspekty interpretacji budowy wg³êbnej SP, oparte na przeprowadzonej przez autorów geologicznej reinterpretacji archiwalnych profili sejsmicznych, wykonanych przez Geofizykê Kraków Sp. z o.o., powi¹zanej z profilami g³êbokich wierceñ przemys³u naftowego, oraz najnowsz¹ edycj¹ mapy geologicznej Karpat (Jankowski et al. 2005). Podstawowym materia³em interpretacyjnym by³y wyniki zmodyfikowanej procedury przetwarzania danych sejsmicznych systemem ProMAX opisanej w odrêbnej publikacji (Marecik et al. 2008, w tym zeszycie). Reprocessingowi poddano kilkanaœcie profili sejsmicznych z lat , dziêki czemu uzyskano zdecydowan¹ poprawê jakoœci sekcji sejsmicznych pod wzglêdem ich dynamiki i rozdzielczoœci. Pierwszoplanowymi obiektami interpretacji by³y morfologia pod³o a prekambryjskiego i geometria nasuniêæ p³aszczowinowych oraz uskoków je dyslokuj¹cych, a w dalszej kolejnoœci konturowanie granic litologicznych, w tym p³atów fliszowych w sp¹gu nasuniêcia p³aszczowiny stebnickiej, oraz przestrzenna lokalizacja potencjalnych pu³apek z³o owych. SPECYFIKA REGIONALNEJ BUDOWY GEOLOGICZNEJ Na tle owalnego uk³adu geostrukturalnego allochtonicznych jednostek Karpat Zewnêtrznych SP wyró nia siê dyskrepantnym, po³udnikowym skrêtem fliszowych fa³dów i nasuniêæ (Fig. 1 na wklejce).

3 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Sigmoidalne skrêty zaznaczaj¹ siê tak e wzd³u rozci¹g³oœci bardziej wewnêtrznych elementów geostrukturalnych w strefie po³¹czenia pó³nocnego (polsko-s³owackiego) i pó³nocno- -wschodniego (ukraiñskiego) segmentu ³uku karpackiego (Œwidziñski 1971). Jest to równie strefa znacznych zmian mi¹ szoœci i litologii osadów fliszowych, maj¹cych niew¹tpliwie wp³yw na zró nicowanie stylu tektonicznego wzd³u rozci¹g³oœci poszczególnych jednostek strukturalno-facjalnych, co implikuje problem ich korelacji m.in. tzw. brze nej grupy jednostek allochtonicznych (Nowak 1927). Grupê tê, rozwiniêt¹ w pó³nocno-wschodnim segmencie Karpat, geolodzy ukraiñscy przyporz¹dkowuj¹ do wewnêtrznej (sfa³dowanej) strefy zapadliska przedkarpackiego (m.in. Gluško 1968), jako jednostki zaanektowane w koñcowym stadium formowania siê tektogenu karpackiego przez fleksuralny sk³on platformy o mobilnej subsydencji. W obrêbie Karpat ukraiñskich wydziela siê dwie pokrywy tektoniczne: borys³awsko- -pokuck¹ i samborsk¹ (= stebnick¹). S¹ one nasuniête na grub¹ seriê autochtonicznych molas mioceñskich zewnêtrznej strefy zapadliska przedkarpackiego (wieku karpat starszy sarmat), wycieniaj¹cych siê na sk³onie platformy. Molasy te zalegaj¹ niezgodnie (transgresywnie) na ró nowiekowych formacjach osadowych sk³onu skonsolidowanej platformy: od górnego proterozoiku do eocenu starszego miocenu w facji epikontynentalnej, tych ostatnich zachowanych lokalnie w Karpatach pokuckich w formie p³atów (Kolodij et al. 2004). Buduj¹ one kilka przedneogeñskich piêter strukturalnych pod³o a o zró nicowanym stylu budowy geologicznej, zdyslokowanych systemami uskoków, najczêœciej o kierunkach SE-NW i SW-NE, wyodrêbniaj¹cych bloki zanurzaj¹ce siê pod nasuniêty tektogen. W strefie SP molasy neogeñskie zalegaj¹ bezpoœrednio na proterozoicznym pod³o u zbudowanym ze s³abo zmetamorfizowanych argilitów wendu, zapadaj¹cych pod k¹tem od kilku do kilkudziesiêciu stopni, lokalnie zdyslokowanych uskokami o charakterze nasuniêæ. Pokrywê osadow¹ jednostki borys³awsko-pokuckiej buduje sekwencja osadów fliszowych kredy m³odszej paleogenu i najstarszych molas neogeñskich (eger karpat), charakteryzuj¹ca siê w zachodniej czêœci Karpat ukraiñskich rozbudowan¹ mi¹ szoœci¹ paleogeñskich sedymentów fliszowych, reprezentuj¹cych brze ne litofacje serii skolskiej i najstarszych molas mioceñskich z przykarpack¹ formacj¹ solonoœn¹ w sp¹gu, zalegaj¹cych w ci¹g³oœci sedymentacyjnej (Fig. 2B, C). Jej tektonikê cechuje obecnoœæ asymetrycznych fa³dów, obalonych ku NE i rozciêtych przez nasuniêcia. We wschodniej czêœci Karpat ukraiñskich autochtoniczne pod³o e wewnêtrznej strefy zapadliska przedkarpackiego (tj. jego pogr¹ onej czêœci) buduj¹ kompleksy fliszu kredowo-paleogeñskiego, a czêœciowo dolnomioceñskiego wydzielane jako jednostka deliatyñska o rozwiniêtej mi¹ szoœci w obrêbie nasuniêtej pokrywy borys³awsko-pokuckiej (Kolodij et al. 2004). Zewnêtrzn¹ pokrywê allochtoniczn¹ (tj. stebnick¹) buduj¹ wy³¹cznie (w konwencjonalnym ujêciu) molasy wieku ottnang starszy baden, reprezentowane w obszarze Karpat polskich przez warstwy stebnickie, balickie i przemyskie, wed³ug polskiej nomenklatury litostratygraficznej (Fig. 2D). Ich mi¹ szoœæ redukuje siê drastycznie w strefie SP, na NW od której zachowa³y siê jedynie fragmenty pokrywy stebnickiej u czo³a i w sp¹gu nasuniêcia p³aszczowiny skolskiej. W przekroju przebiegaj¹cym wzd³u granicy polsko-ukraiñskiej, po jej wschodniej stronie, jednostka borys³awsko-pokucka ods³ania siê tylko w pasie o szerokoœci rzêdu 2 km, ograniczonym od po³udnia nasuniêt¹ p³aszczowin¹ skolsk¹ (Gluško et al. 1984).

4 368 J. Kuœmierek & U. Baran Fig. 2. Syntetyczne profile litostratygraficzne fliszu i molasy przykarpackiej: A, B, C wg Wdowiarza & Juchy (1981) dla rejonu miêdzy Samborem i Borys³awiem; D, E wg Neya (1968); nieco zmodyfikowany przez Kotlarczyka (1988). Stratygrafia dla A, B, C: 1 kreda dolna ³upki spaskie; kreda górna: 2 margle krzemionkowe, 2a ³upki pstre, 3 warstwy inoceramowe dolne, 4 warstwy inoceramowe górne, 5 paleocen piaskowce jamneñskie; eocen: 6 ³upki pstre, 7 warstwy hieroglifowe, 8 warstwy popielskie, 9 piaskowce borys³awskie; oligocen: 10 rogowce, 11 ³upki menilitowe, 12 warstwy polanickie; miocen: 13 perykarpacka formacja solonoœna, 14 warstwy stebnickie, 15 osady badenu. Litologia dla A, B, C: a ³upki, b piaskowce cienko- i œrednio³awicowe, c piaskowce grubo³awicowe, d zlepieñce, e margle, f mu³owce, g rogowce, h anhydryty, gipsy, i sole. Litologia dla D, E: j i³y i ³upki, k mu³owce i margle piaszczyste, l piaski i piaskowce, m zlepieñce z przewag¹ materia³u karpackiego, n zlepieñce z przewag¹ materia³u przedkarpackiego, o gipsy i anhydryty, p sole kamienne, r tufity Fig. 2. Synthetic lithostratigraphic profiles of the flysch and near Carpathian molasse: A, B, C after Wdowiarz & Jucha (1981) for the area between Sambor and Boryslav; D, E after Ney (1968), slightly modified by Kotlarczyk (1988). Stratigraphy for A, B, C: 1 Early Cretaceous Spas Shales; Late Cretaceous: 2 Siliceous Marls, 2a Variegated Shales, 3 Lower Inoceramian Beds, 4 Upper Inoceramian Beds, 5 Paleocene Jamno Sandstones; Eocene: 6 Variegated Shales, 7 Hieroglyphic Beds, 8 Popeli Beds, 9 Boryslav Sandstones; Oligocene: 10 hornstones, 11 Menilite Beds, 12 Polianica Beds; Miocene: Peri-Carpathian Salt-bearing Formation, 14 Stebnik Beds, 15 Badenian sediments; for D, E: 16 Flysch, 17 Salt bearing Clays (Vorotyshehe Beds), 18 Dubnik Conglomerates, 19 Stebnik Beds, 20 Balice Beds, 21 Przemyœl Beds, 22 Evaporite Series, 23 Radycz Conglomerates, 24 Skawina Beds, 25 Wieliczka Beds, 26 Chodenice Beds, 27 Grabowiec Beds, 28 Jaros³aw Beds. Lithology for A, B, C: a shale, b thin- and medium-bedded sandstones, c thick-bedded sandstones, d conglomerate, e marl, f siltstone, g hornstone, h anhydrite, gypsum, i salt. Lithology for D, E: j clay and shale, k siltstone and sandy marl, l sand and sandstone, m conglomerate with predominant Carpathian material, n conglomerate with predominant pre-carpathian material, o gypsum and anhydrite, p salt, r tuffite

5 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili P³aszczowina ta sk³ada siê z elementów tektonicznych typu skib, zbudowanych z kompleksów warstw stryjskich (inoceramowych = formacja z Ropianki, Kotlarczyk 1978) wieku senon paleocen, zalegaj¹cych na ogniwie warstw spaskich (barrem alb) z zachowanymi w synklinach utworami m³odszego fliszu paleogeñskiego. Przed czo³em nasuniêcia stebnickiego wydziela siê ponadto najm³odsz¹ seriê sfa³dowanych i z³uskowanych molas badenu starszego sarmatu pod nazw¹ jednostki Zg³obic (Kotlarczyk 1988, Fig. 2E). W trakcie rozwiercania pola gazowego Jaksmanice Przemyœl w profilach kilkunastu wierceñ stwierdzono osady fliszowe pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej, w formie mniej lub bardziej ci¹g³ych p³atów o mi¹ szoœciach od kilkunastu do kilkuset metrów. Zalegaj¹ one najczêœciej w sp¹gu nasuniêcia stebnickiego, sporadycznie bezpoœrednio pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej, tj. na sfa³dowanych molasach mioceñskich, np. w profilach odwiertów Przemyœl-10 i Leszczyny-1. Profile p³atów fliszowych w obszarze SP reprezentowane s¹ przez litostratygraficznie zbli one sekwencje osadów m³odszego eocenu (³upki pstre i warstwy hieroglifowe) oligocenu (³upki menilitowe), a niekiedy warstwy polanickie (= kroœnieñskie górne w Karpatach polskich wczesny miocen). P³aty fliszowe stwierdzono te w wielu innych profilach odwiertów wzd³u brzegu Karpat na zachód od SP, gdzie zachowa³y siê g³ównie warstwy inoceramowe serii skolskiej (Fig. 3). GEOLOGICZNO-SEJSMICZNE MODELE BUDOWY STRUKTUR WG ÊBNYCH Przedmiotem szczegó³owej interpretacji geologicznej by³o dwanaœcie przekrojów sejsmicznych, przecinaj¹cych siê wzajemnie, w tym: szeœæ poprzecznych o kierunku SW-NE i szeœæ pod³u nych, tj. o kierunku SE-NW. Ich orientacja strukturalna w strefie SP jest w istocie ukoœna wzglêdem rozci¹g³oœci fa³dów i nasuniêæ, odwzorowuj¹c bardziej p³ask¹ geometriê granic geologicznych, tzn. w projekcji k¹tów upadu i mi¹ szoœci pozornych. Do interpretacji wybrano w pierwszej kolejnoœci przekroje sejsmiczne przebiegaj¹ce przez g³êbokie otwory wiertnicze, w tym przez odwiert Huwniki-1, posiadaj¹cy najpe³niejsz¹ dokumentacjê geologiczno-geofizyczn¹ profilu litostratygraficznego. W fazie tej przeprowadzono wstêpn¹ interpretacjê geologiczn¹ przekrojów sejsmicznych w domenie czasu, pod k¹tem interpolacji modeli prêdkoœci interwa³owych w obrêbie osnowy litologiczno- -strukturalnej. Na podstawie skonstruowanych modeli prêdkoœci przeprowadzono migracjê g³êbokoœciow¹ danych sejsmicznych przed sk³adaniem i po sk³adaniu oraz ich konwersjê czasowo-g³êbokoœciow¹ (Marecik et al. 2008). Interpretacjê geologiczn¹ wykonano najpierw dla szerszego zbioru przekrojów sejsmicznych w wersji po sk³adaniu, a nastêpnie powtórnie dla dwunastu przekrojów (wy ej wspomnianych) przetworzonych w wersji migracji g³êbokoœciowej przed sk³adaniem (PSDM), która generuje lepsze jakoœciowo odwzorowanie sejsmiczne struktur wg³êbnych o skomplikowanej tektonice. W celu litostratygraficznej identyfikacji w zapisie sejsmicznym kompleksów warstw buduj¹cych pokrywy fliszowe i ich autochtoniczne pod³o e skonstruowano sejsmogramy syntetyczne dla profili odwiertów zlokalizowanych w obszarze badañ: Huwniki-1 (Fig. 4A) i Leszczyny-1 (Fig. 4B) oraz Cisowa IG-1 i Przemyœl-130, posiadaj¹cych niezbêdny zakres pomiarów geofizycznych. Niestety, poza Huwnikami-1 nie posiada³ go aden z odwiertów przewiercaj¹cych p³aty fliszowe pod sp¹giem p³aszczowiny skolskiej.

6 370 J. Kuœmierek & U. Baran Fig. 3. Lokalizacja p³atów fliszowych w profilu jednostki stebnickiej (zestawienie korelacyjne). Utwory fliszu karpackiego: 1 oligocen, warstwy menilitowe; 2 kreda póÿna, ³upki pstre; 3 kreda póÿna paleocen, warstwy inoceramowe; 4 kreda wczesna. Utwory fliszu karpackiego wœród miocenu sfa³dowanego: 5 miocen, warstwy polanickie; 6 oligocen, warstwy menilitowe; 7 eocen, ³upki pstre, warstwy hieroglifowe (J-10, J-25), warstwy popielskie (J-10); 8 kreda póÿna paleocen, warstwy inoceramowi. Utwory jednostki stebnickiej: 9 miocen, i³y solne; 10 miocen, zlepieñce; 11 miocen warstwy balickie, stebnickie i przemyskie. Utwory autochtoniczne: 12 miocen, wczesny sarmat + baden; 13 miocen, karpat; 14 prekambr Fig. 3. Location of flysch patches in the section of the Stebnik Unit (correlation). Carpathian flysch deposits: 1 Oligocene, Menilite Beds; 2 Late Cretaceous, Variegated Shales; 3 Late Cretaceous Paleocene, Inoceramian Beds; 4 Early Cretaceous. Carpathian flysch deposits within folded Miocene: 5 Miocene, Polianica Beds; 6 Oligocene, Menilite Beds; 7 Eocene, Variegated Shales, Hieroglyphic Beds (J-10, J-25), Popeli Beds (J-10); 8 Late Cretaceous Paleocene, Inoceramian Beds. Stebnik Unit deposits: 9 Miocene, saliferous clay; 10 Miocene, conglomerate; 11 Miocene, Balice, Stebnik and Przemyœl Beds. Autochthonous deposits: 12 Miocene, Early Sarmatian + Badenian; 13 Miocene, Karpatian; 14 Precambrian W obrazach sejsmogramów syntetycznych najwy sze amplitudy sygna³ów zaznaczaj¹ siê w profilu molas autochtonicznych podœcielaj¹cych brze n¹ strefê tektogenu karpackiego, zanikaj¹c stopniowo pod narastaj¹c¹ mi¹ szoœci¹ sfa³dowanych formacji fliszowych. W profilach pokrywy fliszowej relatywnie najwiêksze amplitudy przypisaæ mo na grubo³awicowym piaskowcom inoceramowym i kompleksowi margli krzemionkowych, koreluj¹ce siê z rejestrowanym zapisem sejsmicznym w sytuacjach po³ogiego ich zalegania.

7 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili A) B) Fig. 4. Sejsmogramy syntetyczne dla otworów: A) Huwniki-1; B) Leszczyny-1 (oprac. A. Zaj¹c): V prêdkoœæ fali pod³u nej, RHOB gêstoœæ, IMPEDANCE impedancja akustyczna, SYN-1 sejsmogram syntetyczny obliczony na podstawie zerofazowego sygna³u elementarnego Rickera o czêstotliwoœci dominuj¹cej 25 Hz, SYN-2 sejsmogram syntetyczny obliczony na podstawie zerofazowego sygna³u elementarnego Rickera czêstotliwoœci dominuj¹cej 20 Hz Fig. 4. Synthetic seismograms for the Huwniki-1 (A) and Leszczyny-1 (B) boreholes (A. Zaj¹c): V longitudinal-wave velocity, RHOB density, IMPEDANCE acoustic impedance, SYN-1 synthetic seismogram based on Ricker zero-phase wavelet with predominant frequency 25 Hz, SYN-2 synthetic seismogram based on Ricker zero-phase wavelet with predominant frequency 20 Hz

8 372 J. Kuœmierek & U. Baran

9 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Kroki geologicznej interpretacji przekrojów sejsmicznych (Fig. 5) obejmowa³y: 1. sczytywanie morfologii przekrojów, na któr¹ odrzutowywano œlady intersekcyjne wychodni kompleksów i dyslokacji tektonicznych, profili wierceñ (rzutowanych wzd³u rozci¹g³oœci struktur) oraz przekrojów sejsmicznych; 2. wykreœlanie w profilach wierceñ pozornych k¹tów upadu warstw, wyliczanych z upadów pomierzonych (rzeczywistych) dla okreœlonych azymutów profili sejsmicznych; 3. wyznaczanie wg³êbnych œladów uskoków traktowanych jako najm³odszy element tektoniki dyslokuj¹cych ci¹g³oœæ granic odbijaj¹cych i zaburzaj¹cych ich uk³ad geometryczny; 4. wyznaczanie œladów regionalnych nasuniêæ tektonicznych i nieci¹g³oœci stratygraficznych w pod³o u tektogenu, ujawniaj¹cych siê niezale nie od kryteriów wymienionych (nasuniêcia ni szej rangi) zró nicowanym charakterem obrazu sejsmicznego; 5. konturowanie granic litostratygraficznych, wydzielonych w profilach wierceñ, w tym elementów fliszowych pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej; 6. korygowanie g³êbokoœci wyznaczonych granic geologicznych wzd³u krawêdzi przecinania siê przekrojów sejsmicznych, maj¹c na uwadze œwiadomoœæ ich rozbie nego zalegania w profilach wierceñ rzutowanych na p³aszczyznê przekroju; 7. konstruowanie map i szkiców strukturalnych elementów wg³êbnej tektoniki SP; 8. konturowanie potencjalnych pu³apek z³o owych. Zinterpretowane przekroje geologiczno-sejsmiczne prezentuj¹ bardziej szczegó³owy i skomplikowany obraz budowy wg³êbnej SP w stosunku do dotychczas opublikowanych modeli budowy geologicznej tej strefy (m.in. G³owacki 1964, Ney 1968, Wdowiarz & Jucha 1981, Kotlarczyk 1988). Niemniej stopieñ wiarygodnoœci interpretacji poszczególnych elementów strukturalnych jest zró nicowany, co wi¹ e siê m.in. z uwarunkowaniami metody sejsmicznej. Fig. 5. Przekroje sejsmiczne w wersji g³êbokoœciowej. Nasuniêcia: 1 jednostki skolskiej, 2 jednostki borys³awsko-pokuckiej, 3 jednostki stebnickiej, 4 jednostki zg³obickiej, 5 strop pod³o a platformowego (prekambru), 6 elementy fliszowe w jednostce stebnickiej, 7 uskoki, 8 formy potencjalnych pu³apek z³o owych, 9 otwory rzutowane na liniê przekroju. Karpaty (jednostka skolska i borys³awsko-pokucka): K1sp warstwy spaskie, K2mk margle krzemionkowe, K2i warstwy inoceramowe, Eh warstwy hieroglifowe, Om warstwy menilitowe. Jednostka stebnicka: Mw warstwy worotyszczañskie, MD zlepieñce z Dubnika, Mst warstwy stebnickie, Mb warstwy balickie, M1sk warstwy skawiñskie, M1r zlepieñce radyckie, F elementy fliszowe (p³aty). Zapadlisko przedkarpackie Maut miocen autochtoniczny (karpat, baden, sarmat wczesny). Pod³o e platformowe: Pcm prekambr Fig. 5. Seismic depth sections. Overthrusts: 1 Skole Unit, 2 Boryslav-Pokutya Unit, 3 Stebnik Unit, 4 Zg³obice Unit, 5 top of platform basement (Precambrian); 6 flysh elements within the Stebnik Unit; 7 faults; 8 forms of potential reservoir traps; 9 boreholes projected onto the section line. Carpathians (Skole Unit and Boryslav-Pokutya Unit): K1sp Spas Beds, K2mk Siliceous Marls, K2i Inoceramian Beds, Eh Hieroglyphic Beds, Om Menilite Beds. Stebnik Unit: Mw Vorotyshche Beds, MD Dubnik Conglomerate; Mst Stebnik Beds, Mb Balice Beds, M1sk Skawina Beds, M1r Radycz Conglomerate, F flysch elements ( patches ). Carpathian Foredeep: Maut Autochthonous Miocene (Carpathian, Badenian, Early Sarmatian). Platform basement: Pcm Precambrian

10 374 J. Kuœmierek & U. Baran W obrêbie nasuniêtych pokryw allochtonicznych w zasadzie wszystkie œlady intersekcyjne uskoków i nasuniêæ (ró nego rzêdu), wystêpuj¹ce na odkrytej mapie geologicznej (Jankowski et al. 2005), znajduj¹ swoje odwzorowanie w obrazie sejsmicznym. Ponadto przeœledzono w nim liczne dyslokacje tektoniczne nieujawniaj¹ce siê w obrazie intersekcyjnym mapy geologicznej, przewa nie typu drugorzêdnych z³uskowañ pokryw allochtonicznych oraz liczne systemy uskoków dyslokuj¹cych prekambryjskie pod³o e, najczêœciej wygasaj¹cych w pokrywie autochtonicznych molas mioceñskich, ale niekiedy przemieszczaj¹ce zarówno pod³o e, jak i nasuniête pokrywy p³aszczowinowe, zwykle w strefach o ma³ej mi¹ szoœci molas mioceñskich je podœcielaj¹cych. Wykrycie i przeœledzenie geometrii dyslokacji tektonicznych w obrêbie struktur wg³êbnych rozpoznanych wierceniami umo liwi³o kompleksow¹ ich interpretacjê poprzez bardziej spójne powi¹zanie, np. w odwiercie Huwniki-1 udokumentowanego profilu litostratygraficznego z odwzorowaniem sejsmicznym i powierzchniowym obrazem kartograficznym budowy geologicznej. Regionalne nasuniêcia o du ej amplitudzie (typu sekwencyjnego), niezale nie od ww. kryteriów, ujawnia³y siê tak e zmian¹ charakteru zapisu sejsmicznego. Wyp³aszczanie siê k¹tów zapadania nasuniêæ w zapleczu SP drastycznie redukuje mi¹ szoœæ wyodrêbnionych przez nie pokryw tektonicznych jednostek grupy brze nej, szczególnie w kierunku pó³nocno-zachodnim (Fig. 5 przekrój K). Wg³êbne, najczêœciej krzywoliniowe œlady dyslokacji tektonicznych (opisanych typów) przybli ano geometri¹ ³uków, maj¹c œwiadomoœæ, e ich rzeczywisty kszta³t jest bardziej skomplikowany. Wy szy stopieñ trudnoœci wi¹za³ siê z konturowaniem elementów fliszowych p³aszczowiny stebnickiej (typu p³atów), wydzielonych w profilach wierceñ m.in. otworu Huwniki-1. Ich strop wed³ug autorów wyznacza wiêksza lub mniejsza wczesnobadeñska luka sedymentacyjna b¹dÿ powierzchnia rozmycia brze nych osadów karpackiej formacji fliszowej, natomiast sp¹g p³aszczyzna nasuniêcia stebnickiego lub lokalne z³uskowania ni szego rzêdu np. w profilu odwiertu Huwniki-1 (Fig. 5). Zasiêg p³atów fliszowych jest lepiej czytelny w p³ytszych interwa³ach g³êbokoœciowych profili sejsmicznych jako brak ci¹g³oœci granic odbijaj¹cych, m.in. w pobli u odwiertów Jaksmanice-10 i Jaksmanice-25 (Fig. 5 przekrój K). Natomiast w g³êbszych interwa³ach interpretowany by³ na podstawie zró nicowania dynamiki zapisu sejsmicznego i niezgodnoœci k¹towych, nie zawsze w sposób jednoznaczny. Na podstawie wyników interpretacji dwunastu przekrojów sejsmicznych skonstruowano mapê strukturaln¹ sp¹gu nasuniêcia stebnickiego (Fig. 6). Geometria tej powierzchni stopniowo komplikuje siê na po³udnie od strefy uskokowej Knia yc dyslokuj¹cej pod³o e tektogenu w postaci zarysowuj¹cych siê elewacji i depresji, ukierunkowanych poprzecznie do jej rozci¹g³oœci. Na tle obrazu strukturalnego wrysowano zasiêg okonturowanych p³atów fliszowych i ich kontynuacje w kierunku NW na podstawie interpretacji danych z profili wierceñ. Rozpoœcieraj¹ siê one wzd³u rozci¹g³oœci SP, siêgaj¹c p³ytkimi zatokami pod nasuniêcie p³aszczowiny skolskiej.

11 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Fig. 6. Szkic sytuacyjny lokalizacji elementów fliszowych w obrêbie jednostki stebnickiej na tle mapy strukturalnej jej sp¹gu. Nasuniêcia p³aszczowin i jednostek: 1 stebnickiej, 2 borys³awsko- -pokuckiej, 3 skolskiej, 4 zasiêg wystêpowania elementów fliszowych w obrêbie sfa³dowanych utworów mioceñskich, 5 izohipsy sp¹gu jednostki stebnickiej, 6 uskoki, 7 przekroje sejsmiczne, 8 odwierty, w których wystêpowa³y elementy fliszowe, 9 œlady profili korelacyjnych (Fig. 3) Fig. 6. Sketch of location of flysch elements within the Stebnik Unit against the background of its bottom. Overthrusts of nappes and units: 1 Stebnik, 2 Boryslav-Pokutya, 3 Skole, 4 extent of occurrence of flysch elements within folded Miocene deposits, 5 isohypses of bottom of the Stebnik Unit, 6 faults, 7 seismic sections, 8 boreholes in which flysch elements were encountered, 9 lines of correlation profiles (Fig. 3)

12 376 J. Kuœmierek & U. Baran Na przedpolu nasuniêtych pokryw allochtonicznych obraz sejsmiczny subhoryzontalnie zalegaj¹cych molas mioceñskich m³odszego badenu starszego sarmatu jest najlepiej czytelny. Jednoznacznie zidentyfikowaæ mo na poziom ewaporatowy zalegaj¹cy w ich sp¹gu, jako bardzo wyraÿn¹ granicê odbijaj¹c¹, przykrywaj¹c¹ powierzchniê erozyjn¹ stropu pod³o a prekambryjskiego, przewa nie o wyciszonym zapisie z lokalnie zaznaczaj¹cych siê grupami refleksów ni szej wagi o zró nicowanych kierunkach i k¹tach upadu. W strefie sk³onu platformy obraz ten staje siê coraz mniej czytelny, wraz ze wzrostem mi¹ szoœci nasuniêtych i intensywnie sfa³dowanych fliszowo-molasowych pokryw allochtonicznych o zró nicowanej litologii kompleksów warstw, rozpraszaj¹cych energiê fal sejsmicznych. W sp¹gu nasuniêæ zaznaczaj¹ siê niekiedy strefy œciêæ tektonicznych z charakterystycznym poddarciem p³aszcza molas mioceñskich (Fig. 5). Wy szy stopieñ skomplikowania cechuje przestrzenny uk³ad g³êbszych granic pod³o a autochtonicznego. Jest on odbiciem narastaj¹cego zró nicowania litologicznego osadów mioceñskich m.in. wskutek wzrostu ich zailenia (ku SW), a przede wszystkim rozbudowuj¹cej siê w sp¹gu miocenu sekwencji stratygraficznej detrytycznych litosomów starszego badenu karpatu (?) o skomplikowanej geometrii z kompleksem solonoœnym rozpoznanych profilem odwiertu Huwniki-1 których rozwój sedymentacyjny sterowany by³ prawdopodobnie morfologi¹ tektoniczno-erozyjnych struktur sk³onu pod³o a prekambryjskiego. W rezultacie pod sp¹gowymi powierzchniami nasuniêæ jednostek allochtonicznych uk³ad refleksów sejsmicznych jest mniej lub bardziej zaburzony, niekiedy dyskordantny, dokumentuj¹cy wystêpowanie dyslokacji tektonicznych, a tak e p³askich nieci¹g³oœci typu sedymentacyjnego. System uskoków tektonicznych przemieszczaj¹cych pod³o e prekambryjskie, o sumarycznej amplitudzie zrzutów przekraczaj¹cej 2000 m, zidentyfikowano jako strefê uskokow¹ Knia yc (Ney 1968). W przekroju K dokumentuje j¹ profil otworu Huwniki-1, który do g³êbokoœci ponad 5000 m nie osi¹gn¹³ pod³o a miocenu (Fig. 5). Interpretacja charakteru i typu przemieszczeñ tektonicznych w tej strefie uskokowej jest trudna ze wzglêdu na jej przestrzennie z³o on¹ geometriê. Wzd³u g³ównej dyslokacji o najwiêkszym zrzucie, której przybli on¹ rozci¹g³oœæ wykreœlono na figurze 7 sk³adaj¹cej siê w istocie z zespo³u uskoków typu listrycznego ci¹gnie siê system drugorzêdnych dyslokacji towarzysz¹cych (uskoków kulisowych?), które nie zosta³y wyodrêbnione na szkicu strukturalnym pod³o a. Model strefy Knia yc wykazuje wyraÿne analogie z systemem uskokowym ograniczaj¹cym rów tektoniczny Wielkich Oczu w zewnêtrznej strefie zapadliska przedkarpackiego (Dziadzio & Jachowicz 1996). Na po³udniowy zachód od strefy Knia yc pogr¹ one pod³o e tektogenu dyslokuj¹ uskoki o zbli onej rozci¹g³oœci (NW SE), przeœledzone od po³udnikowego roz³amu wg³êbnego, przebiegaj¹cego na wschód od odwiertów P-136 i Cisowa IG-1 (Fig. 7). Zinterpretowano je jako uskoki wsteczne typu synsedymetacyjnego, tj. o amplitudach zrzutu w stropie prekambru od kilkuset do ponad tysi¹ca metrów, zanikaj¹cych w pokrywie molas mioceñskich (Fig. 5, 7).

13 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Fig. 7. Szkic strukturalno-tektoniczny stropu platformowego pod³o a (prekambru). Nasuniêcia p³aszczowin i jednostek: 1 stebnickiej, 2 borys³awsko-pokuckiej, 3 skolskiej, 4 izohipsy stropu prekambru, 5a d g³ówne uskoki: 5a uskoki normalne, 5b system uskokowy Knia yc, 5c uskoki brze nej strefy nasuniêæ fliszowych, 5d uskoki odwrócone, 6 przekroje sejsmiczne, 7 odwierty (rzêdna stropu prekambru) Fig. 7. Structural-tectonic sketch of top of the platform basement (Precambrian). Overthrusts of nappes and units: 1 Stebnik, 2 Boryslav-Pokutya, 3 Skole, 4 isohypses of top of Precambrian, 5a d main faults: 5a normal faults, 5b Knia yce fault system, 5c faults within the marginal zone of flysh overthrusts, 5d reverse faults, 6 seismic sections, 7 boreholes (with depth to top of Precambrian below sea level)

14 378 J. Kuœmierek & U. Baran DYSKUSJA WYNIKÓW INTERPRETACJI I OCENA PROGNOZ NAFTOWYCH Problemy sformu³owane we wstêpie publikacji rzutuj¹ nie tylko na wg³êbn¹ budowê SP, ale tak e na interpretacjê ewolucji brze nej grupy jednostek karpackich i ich pod³o a, w ujêciu regionalnym. W tym kontekœcie autorzy maj¹ œwiadomoœæ, e ich rozwi¹zanie nie mo e byæ oparte wy³¹cznie na geologicznej interpretacji powtórnie przetworzonych profili sejsmicznych, bior¹c te pod uwagê wysuwane czêsto zastrze enia odnosz¹ce siê do wiarygodnoœci sejsmicznego obrazowania skomplikowanej budowy Karpat. Niemniej uwa amy za uzasadnione podjêcie dyskusji, zw³aszcza dotycz¹cej tych aspektów interpretacji budowy wg³êbnej, które s¹ kontrowersyjne w stosunku do uprzednio przedstawianych pogl¹dów, przed kontynuacj¹ dalszych badañ zmierzaj¹cych do zrekonstruowania ewolucji geodynamicznej systemów naftowych brze nej strefy Karpat. W odniesieniu do zaprezentowanego modelu pod³o a prekambru nale y podkreœliæ, e zinterpretowana geometria uskoków je dyslokuj¹cych jest bardziej skomplikowana w stosunku do poprzednich odwzorowañ (m.in. Konarski 1972, Karnkowski 1995), opartych równie na danych sejsmicznych. Uskoki typu wstecznego, dyslokuj¹ce strop pod³o a prekambru (Fig. 5), zosta³y uprzednio udokumentowane profilami wierceñ i badaniami sejsmicznymi pod nasuniêciem karpackim w rejonie Bochni (Jawor & Baran 2008) oraz na przedpolu tej czêœci Karpat (Maksym et al. 1998), a tak e w obrêbie górnoproterozoicznego piêtra strukturalnego Karpat ukraiñskich (Kolodij et al. 2004). Nale y te zwróciæ uwagê na kierunki ich rozci¹g³oœci (Fig. 7) nawi¹zuj¹ce do powierzchniowej intersekcji SP i koresponduj¹ce z kierunkami dyslokacji na szkicu geologicznym Neya (1968 Fig. 15). Nowy model strukturalny p³aszczowiny stebnickiej (Fig. 5) jest najbardziej zbli ony do przekrojowych interpretacji G³owackiego (1964 rys. 3) i Neya (1968 Fig. 16E), z wyj¹tkiem wg³êbnego przegubu synklinalnego, przykrytego nasuniêciem skolskim, rozpoznanego m.in. profilem otworu Leszczyny-1 (Wdowiarz & Jucha 1981). W œwietle dotychczasowych pogl¹dów na budowê i ewolucjê SP zasadnicze kontrowersje odnosz¹ siê do identyfikacji p³atów fliszowych nawierconych w sp¹gu p³aszczowiny stebnickiej. P³aty te interpretowano w ró noraki sposób, tj. jako: czo³owe elementy strukturalne jednostki borys³awsko-pokuckiej (typu porwaków), przykryte nasuniêt¹ pokryw¹ molas mioceñskich (m.in. Zieliñski 1963, Samojluk 1976); jednak powy sza opcja koliduje z regionaln¹ pozycj¹ strukturaln¹ tej jednostki; porwaki tektoniczne w nasuniêtej pokrywie stebnickiej (sensu lato m.in. Wilczyñski 1961, G³owacki 1964, Ney 1968, Wdowiarz & Jucha 1969, 1981); ostañce pokrywy fliszowej przykryte transgresyjnie zalegaj¹cymi molasami mioceñskimi, a nastêpnie odk³ute tektonicznie wraz z nimi od pierwotnego pod³o a (Kuœmierek 1984); wzglêdnie jako olistolity, tj. wi¹ ¹c tektogenezê jednostki stebnickiej i m³odszych, sfa³dowanych molas badeñskich, wydzielanych pod nazw¹ jednostki zg³obickiej (Kotlarczyk 1985), z tektonik¹ grawitacyjn¹ (Po³towicz 2004). Osady fliszowe nawiercone bezpoœrednio pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej wed³ug Juchy (1969) reprezentuj¹ natomiast fragmenty jednostki borys³awsko-pokuckiej, nasuniêtej na p³aszczowinê stebnick¹. Jednostka ta wed³ug ytki (1965), Wdowiarza & Ju-

15 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili chy (1969, 1981), a tak e Olewicza (1978), zanurza siê pod sigmoidê przemysk¹. Na podstawie tej koncepcji odwiercono kilka g³êbokich otworów: Cisowa IG-1, Leszczyny-1, Brzegi Dolne IG-1, Paszowa-1 i KuŸmina-1, z których aden nie potwierdzi³ przyjêtej opcji interpretacyjnej. W konsekwencji za bardziej prawdopodobn¹ nale y uznaæ hipotezê zak³adaj¹c¹ wyklinowywanie siê jednostki borys³awsko-pokuckiej wzd³u sigmoidy przemyskiej przed czo³em nasuniêcia p³aszczowiny skolskiej (Gluško 1968, Œwidziñski 1971, Ksi¹ kiewicz 1972, Kuœmierek 1984, Kotlarczyk 1988). Wyró nione problemy interpretacyjne implikowane by³y s³ab¹ jakoœci¹ wyników badañ sejsmicznych w ówczesnym okresie, ale tak e przyczynami subiektywnymi, gdy proponowane koncepcje budowy wg³êbnej nie by³y w dostatecznym stopniu wspierane przes³ankami wynikaj¹cymi z dog³êbnej analizy geodynamicznej ewolucji subbasenów fliszowych. W œwietle interpretacji dwunastu profili sejsmicznych hipotetyczne fa³dy wg³êbne jednostki borys³awsko-pokuckiej nie zosta³y zidentyfikowane w strefie SP. Zasiêg okonturowanych p³atów fliszowych (Fig. 6) sugeruje, e pokrywa osadów fliszowych, wype³niaj¹ca pierwotne przeg³êbienia po³udniowo-zachodniego sk³onu platformy, zosta³a odk³uta i nasuniêta ³¹cznie z nadleg³ymi seriami molasowymi, zalegaj¹cymi transgresywnie z luk¹ sedymentacyjno-erozyjn¹ (?). Nale y zwróciæ te uwagê, e w obrêbie wyklinowywuj¹cej siê wzd³u SP jednostki borys³awsko-pokuckiej obserwuje siê tak e drastyczne redukcje mi¹ szoœci ogniw fliszowych i prawdopodobne luki sedymentacyjne, interpretowane jako z³uskowania (Jankowski et al. 2005). Je eli przyjmiemy, e na sk³onie platformy, przed transgresj¹ mioceñsk¹, zachowa³y siê fragmenty pokrywy fliszowej o zredukowanych mi¹ szoœciach których zasiêg sedymentacyjny by³ przekraczaj¹cy (ukoœny) w stosunku do pozycji paleostrukturalnej potomnych nasuniêæ to nale y uznaæ nadrzêdnoœæ kryteriów tektonicznych za podstawê wydzielania jednostek strukturalnych grupy brze nej. W œwietle przedstawionych opcji interpretacyjnych perspektyw odkrycia nowych z³ó w sfa³dowanych i nasuniêtych pokrywach fliszowo-molasowych nie mo na uznaæ za optymistyczne: je eli fa³dy wg³êbne jednostki borys³awsko-pokuckiej przed³u aj¹ siê w postaci elementów fliszowych p³aszczowiny stebnickiej lub wyklinowuj¹ siê wzd³u sigmoidy, to rozmiar subsydencji jednostek perykarpackich by³ zbyt ma³y, aby osi¹gnê³y one stan dojrza³oœci do generowania wêglowodorów; je eli przyjmiemy natomiast, e przed³u aj¹ siê one pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej, na po³udnie od odwiertów KuŸmina-1 i Brzegi Dolne IG-1, to nie nale y siê spodziewaæ korzystnych w³asnoœci zbiornikowych ska³ na tak du ych g³êbokoœciach. Równie szanse odkrycia z³ó w p³aszczowinie skolskiej omawianego obszaru s¹ nik³e, wskutek g³êbokiego rozciêcia erozyjnego potencjalnych serii zbiornikowych, w odró nieniu od wewnêtrznego synklinorium tej p³aszczowiny, w którym zachowa³o siê kilka pól ropoi gazonoœnych. W konsekwencji, potencjalne pu³apki z³o owe zachowa³y siê jedynie w autochtonicznej serii mioceñskiej, dobrze uszczelnionej orogenem fliszowym, np. w strefach wyklinowywania siê osadów miocenu lub ich ekranowania powierzchniami nasuniêæ b¹dÿ w po³ogich strukturach typu kompakcyjnego (Fig. 5). Niemniej, ich perspektywicznoœæ uzale - niona jest od parametrów zbiornikowych molas mioceñskich, które diametralnie pogarszaj¹ siê w zapleczu SP, jak wykaza³y to profile wierceñ. Stosunkowo najlepsze perspektywy

16 380 J. Kuœmierek & U. Baran wi¹zaæ mo na ze stref¹ podniesionego skrzyd³a uskoku Knia yc, w obrze eniu pola gazowego Przemyœl Tulig³owy, a tak e na zachód/pó³nocny zachód, w obszarze zanurzania siê pod Karpaty dolin erozyjnych pod³o a z prawdopodobnym wiêkszym udzia³em litofacji piaskowcowych. PODSUMOWANIE Dyskrepantny uk³ad strukturalny jednostek allochtonicznych grupy brze nej, zwany SP (Fig. 1) ³¹cz¹cy polski i ukraiñski segment ³uku karpackiego (Fig. 1A) by³ obiektem ró norodnych koncepcji interpretacyjnych z punktu widzenia jego tektogenezy i budowy geologicznej. Strefê t¹ cechuje drastyczna redukcja sekwencji litostratygraficznych osadów fliszowo-molasowych buduj¹cych pokrywy tektoniczne jednostek: borys³awsko-pokuckiej i stebnickiej, rozwiniêtych w Karpatach ukraiñskich (Fig. 2). St¹d te, pomimo dobrego rozpoznania budowy wg³êbnej S licznymi odwiertami i profilami sejsmicznymi, istniej¹ nadal sporne pogl¹dy na temat kontynuacji jednostki borys³awsko-pokuckiej w polskiej czêœci Karpat, m.in. w kontekœcie identyfikacji strukturalnej tzw. p³atów fliszowych w sp¹gu p³aszczowiny stebnickiej (Fig. 3). Nowe modele budowy wg³êbnej SP, prezentowane w publikacji, oparte s¹ na geologicznej interpretacji profili sejsmicznych z lat , wykonanych przez Geofizykê Kraków Sp. z o.o., które poddano reprocessingowi poprzez zastosowanie zmodyfikowanej procedury ich przetwarzania, uzyskuj¹c zdecydowan¹ poprawê rozdzielczoœci i dynamiki sekcji sejsmicznych. Pierwszoplanowym obiektem interpretacji by³o odwzorowanie geometrii nasuniêæ p³aszczowinowych i uskoków dyslokuj¹cych pokrywy allochtoniczne oraz tektoniki pod³o a prekambryjskiego. Interpretacjê skomplikowanej tektoniki kompleksów litostratygraficznych, wydzielonych w obrazie mapy geologicznej i korelowanych z profilami wierceñ, wspomagano sejsmogramami syntetycznymi (Fig. 4). Wy szy stopieñ trudnoœci wi¹za³ siê z konturowaniem luki sedymentacyjnej (powierzchni rozmycia?) w stropie osadów m³odszego eocenu oligocenu epikontynentalnej facji fliszowej, przykrytych molasami wieku ottnang karpat w obrêbie p³aszczowiny stebnickiej (Fig. 5). Lokalizacja p³atów fliszowych (stwierdzonych m.in. w profilu otworu Huwniki-1) na tle mapy strukturalnej sp¹gu p³aszczowiny stebnickiej (Fig. 6) prowadzi do konkluzji, e zasiêg sedymentacji fliszowej by³ przekraczaj¹cy w stosunku do pozycji strukturalnej nasuniêæ tektonicznych SP. Rozci¹g³oœæ wg³êbnych uskoków synsedymentacyjnych, typu listrycznego i wstecznego dyslokuj¹cych pod³o e autochtoniczne (Fig. 5), wykazuje znamienn¹ zbie noœæ z powierzchniow¹ intersekcj¹ fa³dów i nasuniêæ SP (Fig. 7). Prezentowane modele budowy wg³êbnej podwa aj¹ koncepcjê strukturalnego przed³u enia fa³dów wg³êbnych jednostki borys³awsko-pokuckiej pod nasuniêciem p³aszczowiny skolskiej, których hipotetycznego wystêpowania nie stwierdzono w interpretowanych profilach sejsmicznych. Szanse odkrycia z³ó wêglowodorów w nasuniêtych pokrywach tektonicznych s¹ nik- ³e, wskutek g³êbokiego rozciêcia erozyjnego potencjalnych pu³apek z³o owych, jak i zbyt niskiego stopnia przeobra enia termicznego osadów typu macierzystego. Potencjalna gazonoœnoœæ pu³apek strukturalno-litologicznych, zlokalizowanych w obrêbie autochtonicznych molas mioceñskich (Fig. 5) i dobrze uszczelnionych pokrywami allochtonicznymi, uzale - niona jest od korzystnych cech zbiornikowych litotypów piaszczystych w ich profilu.

17 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Prezentowane wyniki badañ uzyskano w ramach realizacji polsko-ukraiñskiego projektu badawczego nr DWM/1818-1/2N 2005 pt. Badania transgraniczne wg³êbnych struktur geologicznych brze nej strefy Karpat w aspekcie odkryæ i udostêpnienia nowych z³ó ropy naftowej i gazu ziemnego. Autorzy serdecznie dziêkuj¹ mgr. in. Julianowi Krachowi za t³umaczenia anglojêzyczne i uwagi edytorskie. LITERATURA Capik M., Górecki W., Kuœmierek J., Maækowski T., Karpash O., Karpenko A., Omelchenko V. & Machula Z., Polsko-ukraiñska wspó³praca w prospekcji naftowej transgranicznej strefy Karpat: perspektywy i zamierzenia. Technika Poszukiwañ Geologicznych, Geotermia, Zrównowa ony Rozwój, 2 (238), Cisek B. & Czernicki J., Z³o e gazu Przemyœl oraz perspektywy poszukiwania ropy i gazu w rejonie przemyskim. Przegl¹d Geologiczny, 36, 6, Dziadzio P. & Jachowicz M., Budowa pod³o a utworów miocenu na SW od wyniesienia Lubaczowa. Przegl¹d Geologiczny, 44, 11, Gluško V.V., Tektonika i neftegazonosnost Karpat i prilegajušèih progibov. Nedra, Moskva, Gluško V.V., Lozynâk P.. & Petraškeviè M.I., O strukture predkarpatskogo progiba. W: Geologiâ Sovetskih Karpat, Naukova Dumka, Kiev, G³owacki E., Aktualny przekrój geologiczny przez jednostkê stebnick¹ na po³udnie od Przemyœla. Geofizyka i Geologia Naftowa, 10 12, G³owacki E., Jurkiewicz H. & Karnkowski P., Geologia rejonu Przemyœla w œwietle g³êbokich wierceñ. Kwartalnik Geologiczny, 10, 1, Jankowski L., Kopciowski R. & Ry³ko W., Geological Map of the Outer Carpathians: Borderlands of Poland, Ukraine and Slovakia (1: ). Wydawnictwo Pañstwowego Instytutu Geologicznego. Jawor E. & Baran U., Uskoki i ich rola w formowaniu pu³apek i z³ó ropy i gazu w platformowym pod³o u przedgórza i Karpat. Nafta Gaz, 2, Jucha S., Utwory paleogenu w g³êbokich wierceniach w rejonie Przemyœla. Sprawozdanie z posiedzeñ Komitetu Nauk Geologicznych Polskiej Akademii Nauk Oddzia³ Kraków, Karnkowski P., Zagadnienie fa³dów wg³êbnych w Karpatach. Przegl¹d Geologiczny, 39, 9, Karnkowski P., Problematyka poszukiwawcza w rejonie na po³udnie od Przemyœla. Nafta Gaz, 10, Karnkowski P., Z³o a ropy naftowej i gazu ziemnego w Polsce. T. 2: Karpaty i zapadlisko przedkarpackie. Wydawnictwo Geosynoptyków Geos, Kraków, Kolodij V.V., Bojko G.., Bojèevs ka L.E. et al., Karpats ka naftogazonosna provinciâ. Ukrains kij Vidavnièij Centr, L viv Kiiv,

18 382 J. Kuœmierek & U. Baran Konarski E., Budowa geologiczna rejonu Przemyœla w œwietle g³êbokich wierceñ i ostatnich prac sejsmicznych wykonanych w 1969 i 1970 roku. Geofizyka i Geologia Naftowa, 1 2, 1 6. Kotlarczyk J., Stratygrafia formacji z Ropianki (fm), czyli warstw inoceramowych w jednostce skolskiej Karpat fliszowych. Prace Geologiczne Oddzia³u Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, 108, Kotlarczyk J., An outline of the stratigraphy of marginal tectonic units of the Carpathian orogen in the Rzeszów Przemyœl area. Carpatho-Balkan Geological Association XIII Congress, Cracow, Poland, Guide to excursion, 4, 21 32, Kotlarczyk J., Geologia Karpat przemyskich Szkic do portretu. Przegl¹d Geologiczny, 36, 6, Ksi¹ kiewicz M., Budowa geologiczna Polski. T. IV: Tektonika. Cz. 3: Karpaty. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa, 228, Kuœmierek J., Uzasadnienie perspektyw ropo- i gazonoœnoœci formacji fliszowej we wschodniej czêœci Karpat Polskich i propozycje udokumentowania zasobów, Zagadnienia Surowców Energetycznych w Gospodarce Krajowej. Materia³y na Konferencjê Komitetu Gospodarki Surowcami Mineralnymi Polskiej Akademii Nauk, Maksym A., Liszka B., Pietrusiak M., Staryszak G. & Œmist P., Litostratygrafia i perspektywnoœæ dewonu w obszarze Bratkowice Rzeszów. Nafta Gaz, 54, 7 8, Marecik T., Pieni¹dz K. & Smolarski L., Metodyka wybranych procedur przetwarzania danych sejsmicznych z obszaru sigmoidy przemyskiej. Geologia (kwartalnik AGH), 34, 3, Ney R Rola rygla krakowskiego w geologii Zapadliska Przedkarpackiego i rozmieszczeniu z³ó ropy i gazu. Prace Geologiczne Polskiej Akademii Nauk, 45, Nowak J., Zarys tektoniki Polski. II Zjazd S³owiañskich Geografów i Etnografów w Polsce, Kraków, Olewicz Z.R., Problem wystêpowania fa³dów wg³êbnych w polskich Karpatach fliszowych i kierunki ich poszukiwañ. Prace Instytutu Górnictwa Nafty i Gazu, 25, Po³towicz S., Jednostka stebnicka i zg³obicka w budowie Karpat Polskich. Geologia (kwartalnik AGH), 30, 1, Samojluk A.P., Zagadnienie tektoniki strefy borys³awsko-pokuckiej Zapadliska Przedkarpackiego. Nafta, 9, Œwidziñski H., O rozmiarach przesuniêæ poziomych w pó³nocnych Karpatach fliszowych. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, XLI, 1, Wdowiarz S. & Jucha S., Zagadnienie fa³dów wg³êbnych w Karpatach Polskich. Zeszyty Naukowe AGH Geologia, 206, 15, Wdowiarz S. & Jucha S., North-Western extension of the Borislav-Pokutse zon of deep-seated folds In the Polish Carpathians. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 335, 7 22.

19 Wg³êbna budowa Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej: interpretacja profili Wilczyñski Z., Nasuniêcie stebnickie w okolicy Przemyœla i jego element fliszowy. Nafta, 9, Zieliñski J. J., Odkrycie fliszowego fa³du wg³êbnego w rejonie Przemyœla. Rocznik Polskiego Towarzystwa Geologicznego, XXXIII, 3, ytko K., Próba wyznaczenia strefy fa³dów wg³êbnych w Polsce na podstawie analizy powierzchniowej tektoniki Karpat. Kwartalnik Geologiczny, 9, Dokumentacje wynikowe otworów i materia³y archiwalne Polskiego Górnictwa Naftowego i Gazownictwa. Summary The discrepant structural system of allochthonous units of the Marginal Group named the Przemyœl Sigmoid (PS) (Fig. 1), which connects the Polish and Ukrainian segments of the Carpathian arc (Fig. 1A), was an object of various interpretive concepts of its tectogenesis and geologic structure. This zone is characterized by severe reduction of lithostratigraphic sequences of flysch and molasse deposits which build up tectonic covers of the Boryslav-Pokutya and Stebnik units developed in the Ukrainian Carpathians (Fig. 2). Therefore, in spite of good recognition of the geologic structure of the Przemyœl Sigmoid by numerous boreholes and seismic sections, controversial views still exist regarding the problem of extension of the Boryslav-Pokutya Unit into the Polish Carpathians, among others in the context of structural identification of so named flysch patches at the bottom of the Stebnik Nappe (Fig. 3). The new models of the deep structure of PS, presented in this publication, are based on geological interpretation of seismic sections made by Geofizyka Kraków in the years , which were reprocessed with application of a modified processing procedure. This enabled decided improvement of resolution and dynamics of the seismic sections. Imaging of the geometry of the nappe overthrusts and faults dislocating the allochthonous covers, as well as the tectonics of the Precambrian basement, were the principal objects of the interpretation. This interpretation of the complicated tectonics of the lithostratigraphic complexes, distinguished in the image of the geologic map and correlated with borehole sections, was supported by synthetic seismograms (Fig. 4). Greater difficulties were related to contouring of the sedimentary gap at the top of Late Eocene Oligocene deposits of the epicontinental flysch facies, which were covered by Ottnangian Karpatian molasses within the Stebnik Nappe (Fig. 5). The location of the flysch patches (encountered among others in the Huwniki-1 borehole section) against the background of the structural map of the bottom of the Stebnik Nappe (Fig. 6) leads to the conclusion that the extent of flysch deposition was overlapping in relation to the structural position of the PS tectonic overthrusts. Strikes of deep-seated synsedimentary faults of listric and thrust types, which dislocate the autochthonous basement (Fig. 5), indicate characteristic congruence with surface intersection of the PS folds and thrusts (Fig. 7). The presented models of the subsurface structure deny the conception of the structural extension of deep-seated folds of the Boryslav-Pokutya Unit under the Skole Nappe overthrust; their hypothetical occurrence was not evidenced by the interpreted seismic sections.

20 384 J. Kuœmierek & U. Baran Prospects for hydrocarbon discoveries in the thrust tectonic covers are poor due to deep erosional dissection of potential reservoir traps and too low degree of thermal transformation of sediments of the source type. Potential gas-productivity of structural-lithologic traps in the cover composed of autochthonous Miocene molasses (Fig. 5) and well sealed by allochthonous covers depends on favourable reservoir properties of sandy lithotypes in the section of the former deposits. The presented results were obtained within the framework of realization of the Polish-Ukrainian research project No DWM/1818-1/2N 2005 entitled Transfrontier studies of deep-seated geologic structures in the marginal zone of the Carpathians from the point of view of potential discovery and development of new oil and gas fields.

21 Fig. 1. Szkic strukturalny Karpat w strefie sigmoidy przemyskiej. P³aszczowiny i jednostki allochtoniczne: 1 zg³obicka, 2 stebnicka, 3 borys³awsko-pokucka (wg Jankowskiego et al. 2004). Kompleksy osadowe: 4 m³odszego oligocenu i najstarszego miocenu (warstwy kroœnieñskie w obrêbie p³aszczowiny œl¹skiej, warstwy kroœnieñskie i worotyszczañskie w obrêbie p³aszczowiny skolskiej), 5 warstwy menilitowe (starszy oligocen), 6 kredy i eocenu (starsze od warstw menilitowych), 7 p³aty miocenu na fliszu. Nasuniêcia p³aszczowin i jednostek: 8 miocenu allochtonicznego, 9 borys³awsko-pokuckiej, 10 skolskiej, 11 œl¹skiej, 12 nasuniêcia drugorzêdne, 13 uskoki, 14 przekroje sejsmiczne, 15 otwory wiertnicze. Jednostki geostrukturalne Karpat polskich i ukraiñskich (Fig. 1A): I zapadlisko przedkarpackie, czêœæ zewnêtrzna (bilcze-wolicka), II stebnicka (samborska), III borys³awsko-pokucka, IV skolska (skibowa), V podœl¹ska, VI œl¹ska (kroœnieñska), VII czarnohorska, VIII dukielska, IX porkulecka, X rachowska, XI magurska, XII marmaroski masyw krystaliczny, XIII pokrywa osadowa masywu marmaroskiego, XIV Pieniñski Pas Ska³kowy, XV niecka podhalañska, XVI zapadlisko zakarpackie, XVII Tatry; obszar badañ zaznaczono ramk¹ Fig. 1. Structural sketch of the Carpathians in the zone of the Przemyœl Pigmoid. Nappes and allochthonous units: 1 Zg³obice, 2 Stebnik, 3 Boryslav-Pokutya (after Jankowski et al. 2004). Sedimentary complexes: 4 Late Oligocene and earliest Miocene (Krosno Beds within the Silesian Unit; Krosno Beds and Vorotyshche Beds within the Skole Unit), 5 Menilite Beds (Early Oligocene), 6 Cretaceous and Eocene (older than the Menilite Beds), 7 Miocene patches on flysch. Overthrusts of nappes and Units: 8 Allochthonous Miocene, 9 Boryslav-Pokutya, 10 Skole, 11 Silesian, 12 minor overthrusts; 13 faults; 14 seismic cross-sections; 15 boreholes. Geostructural units of the Polish and Ukrainian Carpathians (fig. 1A): I Carpathian Foredeep, outer part (Bilche-Volytsia), II Stebnik (Sambir), III Boryslav-Pokutya, IV Skole (Skyba), V Sub-Silesian, VI Silesian (Krosno), VII Chornohora, VIII Dukla, IX Porkulets, X Rakhiv, XI Magura, XII Maramuresh Crystalline Massif, XIII sedimentary cover of the Maramuresh Massif, XIV Pieniny Klippen Belt, XV Podhale Trough, XVI Trans-Carpathian foredeep, XVII Tatra Mts. Study area marked by the box